Resistenz gegen Malaria: Wissenschaftler entwickeln neue Wirkstoffe

Die Resistenz gegen Malaria ist ein globales Gesundheitsproblem, mit dem sich die Forscher beim Kampf gegen Plasmodium-Parasiten ständig auseinandersetzen müssen. Durch Stiche von infizierten Mücken hat sich dieses Virus schon weltweit auf Menschen übertragen. Die Inzidenz steigt außerdem auch von Jahr zu Jahr, da die Resistenz gegen Malaria und deren Behandlung stetig zunimmt.

Resistenz gegen Malaria steigern

Die Parasiten sind normalerweise in der Lage, sich an verschiedene Umgebungen anzupassen. Wissenschaftler des Instituts Pasteur und des Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) haben neue Arten von DNA-Methylierung Hemmstoffen gegen den Parasiten der Malariainfektionen entwickelt. Die auf Chinolin-Chinazolin basierenden Inhibitoren töten also die Parasiten, einschließlich Artemisinin-resistenter Feldisolate, die an die Kultur angepasst sind, im niedrigen Nanomol-Bereich ab.

Die Verbindungen zielen auf alle Stadien des asexuellen Zyklus ab, einschließlich der frühen Ringe, während einer 6-stündigen Behandlungsperiode. Sie reduzieren die DNA-Methylierung im Parasiten und zeigen eine Aktivität bei 10 mg/kg. Diese wirksamen Hemmstoffe sind also ein ganz neuer Ansatzpunkt für die Entwicklung schnell wirkender Mittel für die Resistenz gegen Malaria, die in Kombination mit Artemisininen eingesetzt werden könnten.

"In jeder Phase des Zyklus regulieren epigenetische Mechanismen wie Histon- oder DNA-Modifikationen die Expression der Parasitengene und ermöglichen so die spezifische Expression einiger Gene in der Zelle zu einem bestimmten Zeitpunkt, sodass sich der Parasit an seine Umgebung anpassen kann", erklärt Flore Nardella. Er ist Forscher im Labor für Biologie der Wirt-Parasit-Wechselwirkungen im Pasteur Institut.

Neue Forschungsergebnisse

2019 hat das Labor die Bedeutung epigenetischer DNA-Modifikationen für den Lebenszyklus des Parasiten nachgewiesen. Das Epigenetic Chemical Biology Laboratory des Instituts Pasteur verfügt außerdem auch über eine beispiellose Expertise auf dem Gebiet der DNA-Methylierung von Hemmstoffen. Aus diesem Grund war es nur logisch, dass die beiden Teams zusammenarbeiten, um Moleküle zu identifizieren, die den Prozess hemmen und Parasiten abtöten können.

Die Wissenschaftler beschlossen, daran zu arbeiten und insbesondere Stämme von Artemisinin-resistenten Parasiten zu untersuchen. In der ersten Reihe von Experimenten im Reagenzglas wurde den Parasiten gestattet, mit menschlichen roten Blutkörperchen zu interagieren. Dadurch konnten sich diese infizieren und entwickeln. Anschließend haben die Forscher mehr als 70 methylierungshemmende Moleküle auf ihre Wirksamkeit und Spezifität in Bezug auf die Parasiten getestet.

In der dritten Phase der Forschungsarbeit testete das wissenschaftliche Team die Inhibitoren an Labormäusen. Diese waren entsprechend mit dem Parasiten Plasmodium infiziert. Der Ansatz erwies sich erneut als erfolgreich. Die Behandlung tötete die Blutparasiten und die Mäuse überlebten die zerebrale Infektion dank der Resistenz gegen Malaria. Die nächsten Schritte für die beiden Forscherteams bestehen darin, die Selektivität und Wirksamkeit der vielversprechendsten Moleküle weiter zu optimieren. Auf diese Weise können sie Moleküle identifizieren, die möglicherweise auf andere Entwicklungsstadien der verantwortlichen Parasiten zur Übertragung einwirken.

Die Ergebnisse der Forschung wurden in der Zeitschrift ACS Central Science veröffentlicht.